Зашто је заштита од пренапона критична у соларним фотонапонским системима?

Када инжењери разговарају како дизајнирати соларни ПВ систем архитектуре, фокус се често ставља на димензионисање соларног ПВ система, избор инвертора и конфигурацију батерија. Међутим, један критични фактор који директно утиче на поузданост система је заштита од пренапона.

Транзијенти изазвани муњама и пренапони при прекидању су међу најчешћим узроцима квара инвертора, оштећења MPPT-а и квара система управљања. Без правилно пројектоване заштите од пренапона фотонапонског система, чак и добро пројектован соларни фотонапонски систем може претрпети неочекиване застоје и скупе поправке.

У модерном дизајн соларног фотонапонског система, заштита од пренапона није опционална — она је саставни део електричне безбедности и дугорочних перформанси.

Како соларни фотонапонски пренапони штите од пролазног пренапона?

Правилно одабрано соларни фотонапонски претварач за претварање у соларни претварач (уређај за заштиту од пренапона на соларној енергији) ограничава пролазни пренапон тако што безбедно преусмерава енергију пренапона у земљу пре него што стигне до осетљивих компоненти.

Извори пренапона у соларним фотонапонским системима

1. Директни или блиски удари грома

2. Индуковани пренапони на дугим кабловима једносмерне струје

3. Прекидање пренапона услед поремећаја у мрежи

4. Интерно пребацивање инвертора и великих оптерећења

Обоје соларни фотонапонски систем повезан са мрежом и соларни фотонапонски систем ван мреже конфигурације су подложне овим поремећајима. Архитектуре хибридних соларних ПВ система суочавају се са још сложенијом изложеношћу пренапонима због интеракције батерије и мреже.

Заштитни механизам у једносмерним и наизменичним колима

Соларни ПВ системи садрже и једносмерне и наизменичне секције:

• Страна једносмерне струје: Између соларних панела и инвертора

• Страна наизменичне струје: Између инвертора и разводне плоче

На једносмерној страни, високонапонски низови — посебно у великим комерцијалним низовима — захтевају специјализовану заштиту, као што је правилно оцењена уређај за заштиту од пренапона од соларне енергије дизајнирано за PV улазна кола. У високонапонским апликацијама, DC SPD-ови морају одговарати напону система и класи изолације.

Професионални ниво Заштита од пренапона једносмерне струје Решења су посебно пројектована за фотонапонска окружења са високим напоном отвореног кола и променљивим нивоима струје.

На страни наизменичне струје, заштита од пренапона је инсталирана на излазу инвертора и главној разводној табли ради заштите од поремећаја повезаних са мрежом.

Где треба инсталирати уређаје за заштиту од пренапона соларне енергије?

Правилна локација за инсталацију је неопходна у распоред соларног фотонапонског система планирање.

1. На фотонапонском низу (заштита са стране једносмерне струје)

За системе са дугим кабловским тракама или изложеним кровним низовима:

• Инсталирајте SPD близу кутије комбинатора

• Или интегришите SPD унутар DC улазне секције инвертора

Ово штити једносмерне терминале инвертора од индукованих пренапона.

2. На излазу наизменичне струје инвертора

У соларни фотонапонски систем повезан са мрежом, SPD-ови се обично инсталирају:

• На излазним терминалима инвертора

• На главној разводној табли за наизменичну струју

Ово осигурава ограничење пренапона на целој путањи.

3. У системима за складиштење батерија (хибридни / ван мреже)

У хибридни соларни фотонапонски систем и соларни фотонапонски систем ван мреже дизајни:

• Инсталирајте SPD-ове на DC сабирницу батерије

• Заштитите улаз/излаз MPPT контролера пуњења

• Обезбедите правилно повезивање са системом уземљења

Батеријски системи повећавају осетљивост система јер електроника снаге континуирано ради под оптерећењем.

Како интегрисати заштиту од пренапона у дизајн соларног ПВ система?

Ако процењујете како дизајнирати соларни ПВ систем Правилно, заштита од пренапона мора бити планирана током ране фазе пројектовања, а не додана касније.

Корак 1: Размотрите заштиту од пренапона током димензионисања соларног ПВ система

Током димензионисање соларног фотонапонског система, инжењери израчунавају:

• Израчунавање димензија соларних панела

• Димензионисање соларног инвертора

• Димензионисање батерија за соларну енергију

Истовремено, морају се дефинисати нивои напона система. Избор SPD-а директно зависи од:

• Максимални напон отвореног кола (Воц)

• Номинални наизменични напон

• Тип система уземљења

Игнорисање овога у фази димензионисања често доводи до неусклађених SPD оцена.

Корак 2: Интегришите SPD-ове у соларни фотонапонски баланс система (BOS)

Уређаји за заштиту од пренапона су део соларни фотонапонски биланс система BOS, што укључује:

• Комбинаторне кутије

• Искључивања једносмерне струје

• АЦ прекидачи

• MPPT контролер пуњења

• Системи за праћење

SPD-ови треба да буду координирани са прекидачима и уређајима за искључивање како би се осигурао селективни рад.

Поуздана решења за заштиту од пренапона фотонапонских система треба да буду компатибилна са захтевима за фотонапонску изолацију и условима изложености околини.

Можете истражити специјализоване технологије фотонапонске заштите на нивоу произвођача путем Лејкесинг да би боље разумели стратегије интеграције.

За смернице за имплементацију на страни контролера датума, техничке референце су доступне у посебном Заштита од пренапона једносмерне струје ресурси.

Корак 3: Уземљење и оптимизација распореда каблова

Ефикасна заштита од пренапона захтева:

• Уземљење ниске импедансе

• Кратки SPD прикључни каблови

• Правилно повезивање између фотонапонског оквира и система за уземљење

• Избегавање кабловских петљи у распореду соларних ПВ система

Неправилан дизајн распореда може значајно смањити ефикасност SPD-а, чак и ако је ознака уређаја исправна.

Закључак

Разумевање како дизајнирати соларни ПВ систем Инфраструктура иде даље од избора модула и капацитета инвертора. Отпоран систем мора да укључује структурирану заштиту од пренапона фотонапонског система у једносмерним и наизменичним струјним колима.

Интеграцијом уређаја за заштиту од пренапона у компоненте соларног ПВ система од самог почетка - током димензионисања соларног ПВ система и планирања распореда - инжењери могу значајно побољшати стабилност система, безбедност и дугорочну оперативну поузданост.

За техничке консултације о интеграцији заштите од пренапона у сложене фотонапонске архитектуре, директна инжењерска подршка може се затражити преко званичника контакт страница.

Често постављана питања (FAQ)

Зашто је заштита од пренапона важна у дизајну соларних ПВ система?

Заштита од пренапона спречава да пролазни пренапон оштети инверторе, MPPT контролере пуњења, батеријске системе и електронику за праћење, обезбеђујући дугорочну оперативну стабилност.

Да ли сваки соларни ПВ систем захтева соларни ПВ SPD?

Да. И конфигурације соларних фотонапонских система повезаних са мрежом и ван мреже треба да укључују правилно оцењене SPD-ове на једносмерној и наизменичној страни ради заштите од грома и пренапона.

Како да одаберем прави уређај за заштиту од пренапона соларне енергије?

Избор зависи од напона система, типа инвертора, конфигурације уземљења и максималног напона отвореног кола одређеног током димензионисања соларног ПВ система.

Где треба инсталирати SPD-ове у хибридном соларном ПВ систему?

У хибридним системима, SPD-ове треба инсталирати на једносмерној страни фотонапонског низа, наизменичном излазу инвертора и једносмерној сабирници батерија како би се осигурала заштита целе путање.

Да ли је заштита од пренапона део соларног фотонапонског баланса система (BOS)?

Да. Уређаји за заштиту од пренапона су класификовани као део соларног фотонапонског биланса система BOS, заједно са искључивачима, кабловима и опремом за комбиновање.